Telset.id – Peneliti Oregon State University (OSU) mengembangkan perangkat memori digital peka cahaya yang menggabungkan fungsi sensor, memori, dan pemrosesan sinyal dalam satu fototransistor, berpotensi menekan biaya energi perangkat keras AI masa depan.
Perangkat yang dikembangkan di College of Engineering OSU dan dipublikasikan di jurnal Advanced Functional Materials ini dirancang untuk meniru kemampuan otak dalam memperkuat memori penting sementara informasi yang kurang berguna bisa memudar seiring waktu.
Teknologi baru ini memungkinkan pemrosesan AI terjadi lebih dekat ke sensor, sehingga data tidak perlu berpindah antar blok perangkat keras yang terpisah. Sebagian pekerjaan komputasi dilakukan tepat di tempat cahaya mengenai sensor.
“Perangkat optoelektronik kami menghadirkan kemampuan perangkat keras baru yang memungkinkan pemrosesan informasi yang lebih efisien langsung di level sensor,” ujar Larry Cheng, pemimpin proyek dan profesor teknik elektro dan ilmu komputer.
Perangkat keras AI saat ini memisahkan fungsi sensor, memori, dan pemrosesan ke dalam komponen berbeda. Pemisahan ini menyebabkan data harus terus-menerus bolak-balik, mengonsumsi energi dan mengurangi efisiensi.
Perangkat OSU mengatasi masalah ini dengan memindahkan beberapa fungsi memori dan pemrosesan langsung ke sensor cahaya. Teknologi ini menggunakan fototransistor yang terbuat dari dua material berbeda: semikonduktor oksida membentuk saluran transistor, sementara lapisan organik fotosensitif di atasnya menyerap cahaya dan menghasilkan muatan listrik.
Saat cahaya mengenai perangkat, sebagian muatan terperangkap di dalam lapisan fotosensitif. Bahkan setelah cahaya hilang, muatan yang terperangkap terus memengaruhi arus yang mengalir melalui saluran semikonduktor. Dengan kata lain, perangkat menyimpan memori dari sinyal optik yang sebelumnya terdeteksi.
Keunggulan utama dari teknologi ini adalah memori yang tidak statis. Dengan menerapkan tegangan gerbang listrik kecil, peneliti dapat mengubah posisi muatan yang terperangkap relatif terhadap saluran transistor. Saat muatan didekatkan ke saluran, efeknya menjadi lebih kuat dan memori bertahan lebih lama. Sebaliknya, saat dijauhkan, efeknya melemah dan memori memudar lebih cepat.
Perilaku ini mirip dengan cara otak biologis mengatur memori. Di otak, sinyal kimia memengaruhi apakah suatu memori diperkuat atau dibiarkan memudar. Dalam perangkat OSU, sinyal listrik melakukan peran serupa, memberikan masa hidup memori yang dapat diprogram pada perangkat keras.
Teknologi ini sangat berguna untuk komputasi neuromorfik, bidang yang berupaya membangun sistem komputasi yang dimodelkan pada jaringan saraf biologis. Inovasi ini juga mendukung dorongan menuju komputasi dalam-sensor (in-sensor computing), di mana data diproses di titik penangkapan, bukan dikirim ke prosesor dan bank memori terpisah.
Baca Juga:
Untuk sistem visi AI, perangkat ini berarti kemampuan perangkat keras untuk menyaring, membobot, dan menyimpan sementara informasi visual sebelum mencapai prosesor konvensional. Robot, drone, kamera keamanan, atau sistem otonom mungkin tidak perlu menyimpan setiap sinyal visual selamanya. Beberapa informasi harus bertahan sebentar, beberapa harus bertahan lebih lama, dan beberapa harus segera hilang.
“Memori peka cahaya dengan masa hidup memori yang dapat diprogram ini menciptakan jendela waktu yang dapat disetel untuk memproses sinyal visual dan sensor lainnya langsung di tempat terdeteksinya, sebuah kemampuan yang dapat memungkinkan sistem visi yang lebih efisien dan teknologi AI berbasis sensor lainnya,” jelas Cheng.
Riset ini masih pada level perangkat, sehingga belum bisa langsung menggantikan akselerator AI atau sensor gambar saat ini. Namun, inovasi ini menunjukkan arah perangkat keras yang bisa membuat sistem AI masa depan tidak terlalu bergantung pada perpindahan data konstan antara sensor, memori, dan prosesor.
Jika berhasil dikembangkan dalam skala besar, teknologi ini dapat membantu perangkat AI menjadi lebih cepat, lebih ringkas, dan lebih hemat daya, terutama pada sistem edge di mana efisiensi energi sangat penting.
Dalam konteks perkembangan AI yang semakin pesat, temuan OSU ini menjadi alternatif menarik di tengah berbagai tantangan yang dihadapi industri. Seperti yang diungkap dalam studi tentang AI Tertipu Penyakit Fiktif, masih banyak celah yang perlu diperbaiki dalam ekosistem AI.
Sementara itu, inovasi seperti fototransistor OSU membuka jalan baru untuk efisiensi energi yang lebih baik. Bayangkan jika teknologi ini digabungkan dengan Jaket Penghasil Air Minum atau sistem otonom canggih lainnya—potensi aplikasinya sangat luas.
Implikasinya jelas: masa depan AI tidak hanya tentang kecerdasan, tetapi juga tentang efisiensi. Perangkat yang bisa memproses informasi langsung di sensor, tanpa perlu mengirim data bolak-balik, akan menjadi fondasi bagi generasi baru sistem AI yang lebih hemat energi dan responsif.
Komentar
Belum ada komentar.